石墨烯硅基负极浆料、锂离子电池负极及其制备方法以及锂离子电池技术

本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域，公开了一种石墨烯硅基负极浆料、锂离子电池负极及其制备方法以及锂离子电池。石墨烯硅基负极浆料按重量份数计包括：硅基材料85～94份、石墨烯0.02～0.28份、第一粘结剂5～10份以及溶剂。上述浆料的制备方法，包括将上述原料分散均匀。还提供了一种锂离子电池负极及其制备方法，制备方法包括：将上述的石墨烯硅基负极浆料涂覆在集流体上后干燥。还提供了一种锂离子电池，包括上述的锂离子电池负极。该锂离子电池具有能量密度高、充放电性能好、首次库伦效率高等优点。

Graphene silicon-based anode slurry, lithium-ion battery anode and its preparation method as well as lithium-ion battery

【技术实现步骤摘要】
石墨烯硅基负极浆料、锂离子电池负极及其制备方法以及锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言，涉及石墨烯硅基负极浆料、锂离子电池负极及其制备方法以及锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池因其有较高的能量密度、无记忆效应以及循环寿命长、自放电效应小等诸多优点被广泛应用于电子设备以及新能源汽车等领域。近年来随着对新能源领域的深入布局和新能源汽车的需求持续增长，对锂离子电池的能量密度、倍率性能和使用寿命也提出了更高的要求。目前商业化锂离子电池的负极材料主要是以石墨为主，其无法满足高能量密度锂离子电池的要求。硅和硅氧化物(SiO，SiOx)因其高理论容量被视为极有吸引力的石墨的替代产品。然而硅基材料在重复嵌脱锂过程中引起的体积膨胀造成颗粒粉化、电极-电解质界面不稳定、电极结构粉碎，从而导致容量的迅速衰减。研究者们通常采用减小颗粒尺寸、设计多孔结构、元素掺杂、碳包覆等方法来提高硅基材料充放电过程中的电化学性能。现有技术中为使得材料有较好的缓冲体积膨胀的效果，一般会进行两次碳包覆，但两次碳包覆相较于一次碳包覆硅和硅氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯硅基负极浆料，其特征在于，按重量份数计包括：硅基材料85～94份、石墨烯0.02～0.28份、第一粘结剂5～10份以及溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯硅基负极浆料，其特征在于，按重量份数计包括：硅基材料85～94份、石墨烯0.02～0.28份、第一粘结剂5～10份以及溶剂。


2.根据权利要求1所述的石墨烯硅基负极浆料，其特征在于，所述硅基材料包括复合硅，所述复合硅为：氧化亚硅歧化反应后得到的含有化学成分为硅、氧化亚硅以及二氧化硅的材料；
优选地，氧化亚硅发生歧化反应的参数为：反应温度950～1200℃，歧化时间为1～5h；
优选地，所述浆料的溶剂为去离子水；优选地，所述溶剂为1400～1700份。


3.根据权利要求2所述的石墨烯硅基负极浆料，其特征在于，所述硅基材料为在所述复合硅的颗粒表面进行一次碳包覆得到的碳包覆复合硅基材料；
在所述复合硅的颗粒表面进行一次碳包覆是：将所述复合硅、碳源以及导电剂按照质量比90～100:2～30:0.5～6混合均匀后干燥得到前驱体，将所述前驱体热解；
优选地，所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、丁苯橡胶、淀粉、柠檬酸和聚乙烯吡咯烷酮中至少一种；
优选地，所述导电剂为碳纳米管；
优选地，在所述复合硅的颗粒表面进行一次碳包覆前还包括将所述复合硅以及去离子水按质量比1:8～10混合球磨；更优选地，与所述复合硅混合球磨的还包括球磨分散剂，所述球磨分散剂与所述复合硅的质量比为(1.33～3.0)×10-3:1，更优选地，所述球磨分散剂包括柠檬酸；更优选地，球磨时间为1～8h，球磨所用锆球直径为0.1～1.2mm。


4.根据权利要求3所述的石墨烯硅基负极浆料，其特征在于，将所述复合硅、所述碳源以及所述导电剂采用喷雾干燥的方式进行干燥；
优选地，喷雾干燥的进口温度为250～330℃，出口温度90～160℃；
优选地，将所述前驱体热解是：将所述前驱体在600～850℃下，热解1～4h。


5.根据权利要求1所述的石墨烯硅基负极浆料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文超，唐仁衡，吴永健，王英，黄玲，
申请(专利权)人：广东省稀有金属研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44